JPH0722376A - ウエハ処理装置 - Google Patents
ウエハ処理装置Info
- Publication number
- JPH0722376A JPH0722376A JP16342393A JP16342393A JPH0722376A JP H0722376 A JPH0722376 A JP H0722376A JP 16342393 A JP16342393 A JP 16342393A JP 16342393 A JP16342393 A JP 16342393A JP H0722376 A JPH0722376 A JP H0722376A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- chamber
- gas
- laminar flow
- processing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】処理チャンバ１は卵型とし、チャンバ上部にガ
スを放射状に噴射するノズル２を設ける。この処理室内
で、ウエハ３を回転機構を備えた回転ステージ４により
回転させて、洗浄，乾燥を行う。 【効果】大口径のウエハでも面内を均一に少量の液でウ
エット処理することができ、乾燥時間を短くすることが
できる。
スを放射状に噴射するノズル２を設ける。この処理室内
で、ウエハ３を回転機構を備えた回転ステージ４により
回転させて、洗浄，乾燥を行う。 【効果】大口径のウエハでも面内を均一に少量の液でウ
エット処理することができ、乾燥時間を短くすることが
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体の洗浄，乾燥装置
に係り、特に、大口径のウエハを洗浄する際に面内均一
性が良く、少量の液でウエハを処理できるウエハ処理装
置に関する。
に係り、特に、大口径のウエハを洗浄する際に面内均一
性が良く、少量の液でウエハを処理できるウエハ処理装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のバッチ式洗浄乾燥装置は、特開昭
56−168072号，実開昭59−138232号公報に記載されてい
るように、ウエハを水洗した後に、水分をアルコールと
置換して乾燥させるベーパ乾燥装置と、特開昭61−5983
7号，特開昭61−67230号公報に記載されているように、
基板に温風を吹き付けて乾燥させる温風乾燥装置などが
ある。また、従来の枚葉洗浄装置は、特開平4−100231
公報に記載されているように、洗浄後回転ステージによ
りウエハを回転させガスを吹き付けて乾燥するか、特開
平2−237029 公報に記載されているように、洗浄処理を
行った後にウエハをランプにより加熱乾燥する構造であ
った。
56−168072号，実開昭59−138232号公報に記載されてい
るように、ウエハを水洗した後に、水分をアルコールと
置換して乾燥させるベーパ乾燥装置と、特開昭61−5983
7号，特開昭61−67230号公報に記載されているように、
基板に温風を吹き付けて乾燥させる温風乾燥装置などが
ある。また、従来の枚葉洗浄装置は、特開平4−100231
公報に記載されているように、洗浄後回転ステージによ
りウエハを回転させガスを吹き付けて乾燥するか、特開
平2−237029 公報に記載されているように、洗浄処理を
行った後にウエハをランプにより加熱乾燥する構造であ
った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のバッチ式洗浄乾
燥装置では、ウエハが大口径になった場合に大量の処理
液が必要となり、コストが高くなるという問題がある。
また、枚葉式の洗浄乾燥装置では、チャンバからの液の
跳ね返りにより、ウエットエッチングを行う際にエッチ
ングが均一に行えないことと、ウエハを回転させて乾燥
する際に、ウエハ上の液がチャンバ上部に付着し、該付
着した液がウエハ上に付着して液だれを起こすために短
時間で乾燥を行えないという問題点があった。さらに、
加熱乾燥装置では、ウエハ表面に残留する純水等の液に
より、ウォータマークが発生するという問題があった。
燥装置では、ウエハが大口径になった場合に大量の処理
液が必要となり、コストが高くなるという問題がある。
また、枚葉式の洗浄乾燥装置では、チャンバからの液の
跳ね返りにより、ウエットエッチングを行う際にエッチ
ングが均一に行えないことと、ウエハを回転させて乾燥
する際に、ウエハ上の液がチャンバ上部に付着し、該付
着した液がウエハ上に付着して液だれを起こすために短
時間で乾燥を行えないという問題点があった。さらに、
加熱乾燥装置では、ウエハ表面に残留する純水等の液に
より、ウォータマークが発生するという問題があった。
【０００４】本発明の目的は、大口径のウエハであって
も少量の処理液でウエットエッチング或いは洗浄が均一
に行え、短時間で乾燥が可能なウエハ処理装置を提供す
ることにある。
も少量の処理液でウエットエッチング或いは洗浄が均一
に行え、短時間で乾燥が可能なウエハ処理装置を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、ウエハをウ
エット処理する際にウエハと処理チャンバの間にガスの
層流を設けることにより達成される。図１は、本発明に
よるウエハ処理装置の処理チャンバを表した図である。
処理チャンバ１は、図に示したように卵型とし、チャン
バ上部にガスを放射状に噴射するノズル２を設ける。こ
の場合、卵型とは球型，回転楕円体等を含み、特に乱流
を発生させることのない形状であればよい。この処理室
内で、ウエハ３を回転機構を備えた回転ステージ４によ
り回転させて、洗浄，乾燥を行う。この際、ウエハ３
は、端部を挾み込んで固定するウエハチャック５により
固定している。このような構造とすることにより、処理
チャンバとウエハの間には常にガスの層流が存在する。
したがって、ウエハを回転しながら、表面噴射用ノズル
６および裏面噴射用ノズル７から液を噴射して処理する
際に、ウエハから離散した液はガスにより下方に排除さ
れ、処理チャンバからウエハに跳ね返ることはない。さ
らに、チャンバに液が付着することもない。また、チャ
ンバの内壁に対してガスを吹き付ける構造としても同様
の効果が得られる。
エット処理する際にウエハと処理チャンバの間にガスの
層流を設けることにより達成される。図１は、本発明に
よるウエハ処理装置の処理チャンバを表した図である。
処理チャンバ１は、図に示したように卵型とし、チャン
バ上部にガスを放射状に噴射するノズル２を設ける。こ
の場合、卵型とは球型，回転楕円体等を含み、特に乱流
を発生させることのない形状であればよい。この処理室
内で、ウエハ３を回転機構を備えた回転ステージ４によ
り回転させて、洗浄，乾燥を行う。この際、ウエハ３
は、端部を挾み込んで固定するウエハチャック５により
固定している。このような構造とすることにより、処理
チャンバとウエハの間には常にガスの層流が存在する。
したがって、ウエハを回転しながら、表面噴射用ノズル
６および裏面噴射用ノズル７から液を噴射して処理する
際に、ウエハから離散した液はガスにより下方に排除さ
れ、処理チャンバからウエハに跳ね返ることはない。さ
らに、チャンバに液が付着することもない。また、チャ
ンバの内壁に対してガスを吹き付ける構造としても同様
の効果が得られる。
【０００６】
【作用】本発明によれば、洗浄或いはウエットエッチン
グを施す際に、回転するウエハから飛散する液をガス流
により全て排除できるために、ウエハへの液の跳ね返り
がなく、ウエハ面内で均一に制御性良く洗浄或いはウエ
ットエッチングを行うことができる。また、液が処理チ
ャンバに付着せず乾燥を短時間で行えるために、例え
ば、Ｓｉ表面に成長する自然酸化膜を最小限に制御する
ことができる。さらに、ウエハ表面に液が残らず加熱乾
燥の必要もないため、ウォータマークが発生しないとい
う利点がある。
グを施す際に、回転するウエハから飛散する液をガス流
により全て排除できるために、ウエハへの液の跳ね返り
がなく、ウエハ面内で均一に制御性良く洗浄或いはウエ
ットエッチングを行うことができる。また、液が処理チ
ャンバに付着せず乾燥を短時間で行えるために、例え
ば、Ｓｉ表面に成長する自然酸化膜を最小限に制御する
ことができる。さらに、ウエハ表面に液が残らず加熱乾
燥の必要もないため、ウォータマークが発生しないとい
う利点がある。
【０００７】
【実施例】図２は、本発明を適用したウエット処理装置
の構成図である。洗浄室は気密性，安全性を考慮し、テ
フロン製のインナチャンバ１１とアウタチャンバ１２の
二重構造とした。ロードアンロード室１３，搬送ロボッ
ト室１４，洗浄チャンバはそれぞれ真空ポンプ１５によ
る排気が可能な構造とし、短時間でガス置換を行うこと
ができる。この際、各室の排気管に真空バルブ１６を設
け、各室間をゲートバルブ１７で仕切ることにより、各
室を独立に真空排気できる構造とした。また、測定室１
８を設け赤外分光，Ｘ線光電子分光測定等を処理後のウ
エハ表面状態を大気に曝すことなく行えるようにした。
薬液の供給は薬液槽１９から行い、供給管は純水と共有
する。液の混入を防ぐためおよび洗浄後に配管内を窒素
パージするために、薬液，純水供給系には、それぞれバ
ルブ２０を取り付けている。
の構成図である。洗浄室は気密性，安全性を考慮し、テ
フロン製のインナチャンバ１１とアウタチャンバ１２の
二重構造とした。ロードアンロード室１３，搬送ロボッ
ト室１４，洗浄チャンバはそれぞれ真空ポンプ１５によ
る排気が可能な構造とし、短時間でガス置換を行うこと
ができる。この際、各室の排気管に真空バルブ１６を設
け、各室間をゲートバルブ１７で仕切ることにより、各
室を独立に真空排気できる構造とした。また、測定室１
８を設け赤外分光，Ｘ線光電子分光測定等を処理後のウ
エハ表面状態を大気に曝すことなく行えるようにした。
薬液の供給は薬液槽１９から行い、供給管は純水と共有
する。液の混入を防ぐためおよび洗浄後に配管内を窒素
パージするために、薬液，純水供給系には、それぞれバ
ルブ２０を取り付けている。
【０００８】インナチャンバ１１には窒素を供給し、窒
素ガスラインに加熱装置２１を取り付け加熱した窒素を
供給できる構造とした。この際、窒素ガスの代わりに不
活性ガス或いは乾燥空気を用いても良い。ガス噴射ノズ
ル２２は円形とすることにより、均一な層流を形成でき
る。この場合、層流の流速と層厚の積を０.１ｍ2／ｓ以
上とすれば効果的である。また、チャンバの内壁に対し
てガスを吹き付ける構造としてもしてもよい。さらに、
排気，排水系にはアスピレータ２３を取り付け、吸引に
よる高速廃液，排気が可能な構造とした。ウエハステー
ジ２４は、最大で毎分２０００回の回転ができる構造と
した。また、ロードアンロード室を取り外し可能な構造
とし、他のプロセス装置と兼用する様にすれば、洗浄後
に大気に触れることなく、酸化膜や金属膜などの成膜を
行うことができる。
素ガスラインに加熱装置２１を取り付け加熱した窒素を
供給できる構造とした。この際、窒素ガスの代わりに不
活性ガス或いは乾燥空気を用いても良い。ガス噴射ノズ
ル２２は円形とすることにより、均一な層流を形成でき
る。この場合、層流の流速と層厚の積を０.１ｍ2／ｓ以
上とすれば効果的である。また、チャンバの内壁に対し
てガスを吹き付ける構造としてもしてもよい。さらに、
排気，排水系にはアスピレータ２３を取り付け、吸引に
よる高速廃液，排気が可能な構造とした。ウエハステー
ジ２４は、最大で毎分２０００回の回転ができる構造と
した。また、ロードアンロード室を取り外し可能な構造
とし、他のプロセス装置と兼用する様にすれば、洗浄後
に大気に触れることなく、酸化膜や金属膜などの成膜を
行うことができる。
【０００９】本実施例では、搬送ロボット２５のウエハ
チャック部分は取り外しが容易な構造とし、材質はテフ
ロンを用いて洗浄が容易に行えるようにした。さらに、
インナチャンバ内のガス中水分濃度を測定するためのサ
ンプリング管２６を設けた。なお、インナチャンバの構
造は、図１に示した通り卵型とした。本装置で静電気発
生による微粒子の吸着が問題になるときは、他の静電気
除去装置と組み合わせても良い。
チャック部分は取り外しが容易な構造とし、材質はテフ
ロンを用いて洗浄が容易に行えるようにした。さらに、
インナチャンバ内のガス中水分濃度を測定するためのサ
ンプリング管２６を設けた。なお、インナチャンバの構
造は、図１に示した通り卵型とした。本装置で静電気発
生による微粒子の吸着が問題になるときは、他の静電気
除去装置と組み合わせても良い。
【００１０】図３は、本装置によりＳｉウエハを洗浄，
乾燥した場合の乾燥時の窒素ガス中の水分濃度を乾燥時
間に対して示した図である。毎分１００回転でウエハを
回転させて純水を供給、３０秒間の洗浄を行った後、毎
分１０００回転でウエハを乾燥した。本実験では、層流
の流速と層厚の積を０.３ｍ2／ｓとし、層流形成のため
の窒素ガスを流した場合の水分量と流さない場合の水分
量を測定した。何れの場合にもウエハ表面および裏面に
は窒素を吹き付けている。層流窒素を形成した場合は、
形成しない場合に比べ水分濃度は早く減少することが判
る。本実験では、層流窒素を形成することにより形成し
ない場合に比べ乾燥時間を１／３程度にすることができ
た。
乾燥した場合の乾燥時の窒素ガス中の水分濃度を乾燥時
間に対して示した図である。毎分１００回転でウエハを
回転させて純水を供給、３０秒間の洗浄を行った後、毎
分１０００回転でウエハを乾燥した。本実験では、層流
の流速と層厚の積を０.３ｍ2／ｓとし、層流形成のため
の窒素ガスを流した場合の水分量と流さない場合の水分
量を測定した。何れの場合にもウエハ表面および裏面に
は窒素を吹き付けている。層流窒素を形成した場合は、
形成しない場合に比べ水分濃度は早く減少することが判
る。本実験では、層流窒素を形成することにより形成し
ない場合に比べ乾燥時間を１／３程度にすることができ
た。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、大口径のウエハでも面
内を均一に少量の液でウエット処理することができ、乾
燥時間を短くすることができる。具体的には、純水洗浄
後の乾燥時間を１／３程度に改善できる。
内を均一に少量の液でウエット処理することができ、乾
燥時間を短くすることができる。具体的には、純水洗浄
後の乾燥時間を１／３程度に改善できる。
【図１】本発明のウエット処理装置の処理チャンバを示
した説明図。
した説明図。
【図２】本発明を用いた枚葉式洗浄装置の系統図。
【図３】本発明を適用した装置による純水洗浄後のチャ
ンバ内水分量の時間依存性を示した特性図。
ンバ内水分量の時間依存性を示した特性図。
１…処理チャンバ、２…ガス噴射ノズル、３…ウエハ、
４…回転ステージ。
４…回転ステージ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大倉 理 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】ウエハを１枚ずつ処理する枚葉式のウエハ
処理装置において、前記ウエハを回転させる機構および
前記ウエハに液を供給する機構を有し、処理する前記ウ
エハと処理チャンバの間にガスの層流を生じさせるため
のガス供給装置を備えていることを特徴とするウエハ処
理装置。 - 【請求項２】ウエハを１枚ずつ処理する枚葉式のウエハ
処理装置において、前記ウエハを回転させる機構および
前記ウエハに液を供給する機構を有し、処理チャンバ内
壁表面全域にガス流を生じさせるためのガス供給装置を
備えていることを特徴とするウエハ処理装置。 - 【請求項３】ウエハを１枚ずつ処理する枚葉式のウエハ
処理装置において、前記ウエハを回転させる機構および
前記ウエハに液を供給する機構を有し、処理チャンバの
内壁全面に対して同時にガスを吹き付けるための供給装
置を備えていることを特徴とするウエハ処理装置。 - 【請求項４】請求項１において、計測チャンバ，熱処理
チャンバ，成膜チャンバのうち少なくとも一つのチャン
バを有し、これらのチャンバと処理チャンバ間の搬送は
非大気雰囲気中で行える構造であるウエハ処理装置。 - 【請求項５】請求項１において、層流を生じさせるガス
は、窒素或いは不活性ガス、或いは乾燥空気であるウエ
ハ処理装置。 - 【請求項６】請求項１において、前記処理チャンバの材
質は、耐酸性の樹脂か、或いは耐酸性の樹脂による内面
処理を施した金属であるウエハ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16342393A JPH0722376A (ja) | 1993-07-01 | 1993-07-01 | ウエハ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16342393A JPH0722376A (ja) | 1993-07-01 | 1993-07-01 | ウエハ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0722376A true JPH0722376A (ja) | 1995-01-24 |
Family
ID=15773624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16342393A Pending JPH0722376A (ja) | 1993-07-01 | 1993-07-01 | ウエハ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0722376A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009111220A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理装置および基板処理方法 |
| JPWO2020121886A1 (ja) * | 2018-12-14 | 2021-10-21 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板液処理装置及び基板液処理方法 |
-
1993
- 1993-07-01 JP JP16342393A patent/JPH0722376A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009111220A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理装置および基板処理方法 |
| JPWO2020121886A1 (ja) * | 2018-12-14 | 2021-10-21 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板液処理装置及び基板液処理方法 |
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